廣電網絡系統中的光接收機原理故障分析與排除

文丨施永忠 施偉民

（中廣有線紹興分公司，浙江紹興 312000）

當今，網絡公司已經在大量使用各種類型的光接收機。在長時期的使用過程中，各種不同原因的故障已經顯露出來。為了更好地使用光接收機與掌握維修技術，進一步節約成本和維護好HFC網絡，筆者經過實踐和總結，探討對光接收機原理、故障的分析與排除，以期同行對光接收機原理和修理有新的認識，下面，就中廣有線紹興分公司在鄉鎮農村FHC網絡大量使用的LGOR4075BP-1 光接收機為例進行分析。

1 原理

1.1 光接收機工作原理

24V直流電壓通過R22（4.7K）、R15（10K）加到光電二極管(IC4)的負極上，完成了對光電二極管的反向偏置。在激光的照射下，在IC4正極端輸出有線電視信號，電視信號經過L6濾波經高頻自耦變壓器（T1）中間抽頭輸出高頻信號，該T1又起到信號從光電二極管輸出到放大模塊輸入端之間的阻抗匹配作用。高頻信號再經過C24耦合回到IC3（BGY887）的第一腳輸入進行低噪聲放大，放大后的信號從7腳輸出，經均衡器（EQ）、衰減器（ATT）通過二分配器，同時分配給IC2、IC3（均為BGY887）分別從C7、C27輸出電視信號。

光電二極管IC4完成O/E轉換輸出65 dBuV @0dB的信號，二級放大模塊IC3、IC2凈增益為38dB左右，該接收機兩個輸出口正常輸出為98dBuv@-2dBu/22ch。

1.2 光電顯示原理

（1）接上直流24V電源，一通電紅燈亮。24V電壓經過L7、R11再經R16、R12分壓、加到運放第6腳、7腳輸出低電壓（0.8V），同時24V直流經過R21加到D6正極上使D6（紅燈）導通，導通時壓降為1.9V。完成了24V接通時（光信號沒加到光電二極管前）紅燈亮，其反饋過程由下列表示：

（2）當輸入光信號達到設計值時，紅燈熄滅，綠燈亮起。

當光信號輸入到光電二極管IC4上，在IC4兩端建立起電壓降，此電壓使運放3腳電位升高使V3大于V2，1腳電位上升加到5腳后，使7腳電位上升到22.5V，紅燈（D6）處于反偏狀態熄滅，這時，綠燈（D5）正極上建立1.9V電位，使綠燈點亮。其反饋過程由下列表示：

2 故障分析

2.1 有光信號，二個輸出端（out1、out2）無電視信號（電源正常）

該類型故障一般由下列情況引起：

（1）光電二極管損壞；（2）IC3損壞；（3）無源器件（從L6—ATT間檢查故障）

2.2 輸出電平偏低，MER正常

該類故障一般是光電二極管（IC4）老化或法蘭頭損壞或放大模塊增益低所造成。

2.3 輸出電平正常，MER偏低

（1）如有一輸出(out1)端口，輸出正常，MER正常（但另一輸出端口MER不正常）。此類故障可以排除光電二極管（IC4）和放大模塊（IC3）EQ 和ATT有問題。問題可能出在ATT2、IC2和C7到out2之間的無源器件上，只要逐個檢查馬上可以找到故障點。問題一般出在IC2上較多，特殊時耦合電容CX有虛焊也會造成MER下降。

（2）如二個輸出端輸出電平和MER都偏低。這時一般應為IC3放大模塊質量不好，內部有局部損壞所致，一般應檢查公共通道上的器件，如光電二極管，EQ，ATT，C24或T1。

2.4 光接收機雷擊后，出現輸出電平低

當外線遭雷擊時，一般會造成光接收機的電源部分損壞。容易損壞的部件是避雷放電管，變壓器，濾波電容，穩壓模塊等元件。造成輸出電平低的故障是信號通道堵塞或短路。

2.5 光接收機輸出電平低可能出現三種情況

（1）高低端信號都差。這種故障主要原因是；光纖APC頭接觸不良或臟污；增益調正電位器或插片阻值變大或質量欠佳；放大器模塊性能變差。（2）高端信號正常，低端信號差。這種現象主要原因有輸出口，增益，均衡調整插件的氧化銹蝕引起的接觸不良，以及均衡器件開路所致。（3）低端信號正常，高端信號差。其主要原因有；放大模塊性能不良，高頻磁芯器件Q值下降，光機內部元件受潮等。

2.6 電光指示燈不亮

遇到此類故障，首先要檢查24V電源是否正常，正常時檢查的程序如下：（1）查輸出端信號是否正常；（2）檢查雙運放LM2904各腳是否正常，同表1；（3）檢查D6、D5電位是否正常，見表2。一般通過上述檢查馬上能找到故障現象所在的地方。

2.7 光接收性能的提高

該機型號適用于分散形非規則的農村網絡，如果電平要求要大于原設計98 dBuV@，可將IC2、IC3放大模塊換成功率倍增型（D8740270GTH）的放大模塊，使輸出加大的同時非線性指標也會相應提高。

該接收機線路簡潔，用一只光電二極管三塊BGY887低噪聲放大模塊，價格也較適中，易于維修，非常適合于農村光纜傳輸系統，缺點是輸出電平低些。若要求輸出再高些，非線性指標高些，可以將末級二塊放大模塊換成功率倍增型放大奇志（D8740270GTH）輸出在原有基礎上增加5dB且非線性指標比原來高，如還覺得輸出低，可以將IC3換成比益大些的，但注意必須是低噪聲放大模塊。這時經過簡單改造將該光接收機成為高輸出，低非線性失真的設備。

LM2904各腳電位 表1

原理圖上四點電位 表2

光接收機的故障檢修光接收機的常見故障包括光路故障、RF放大故障、RF。輸出故障、印刷電路被雷電擊中燒斷開路、控制電路故障、電源電路故障等。

光路故障常見的有光電二極管損壞，法蘭盤接頭臟污，光纖受外力壓迫或彎曲半徑太小。放大電路故障常見的有放大模塊不好，耦合元件不好等；控制電路故障主要有增益調節器、均衡調節器接觸不良時好時壞等；電源故障主要有開關電源損壞、保險管斷開等。

3 故障實例：

[例1]：光接收機被打雷后無信號。檢查電源指示燈不亮，接上60V電源后，供電器自動保護指示燈點亮，可以判定光接收機內部存在短路現象。仔細觀察發現有一只避雷放電管外殼已變黑，用萬用表測量其阻值為0，說明避雷管被擊穿短路，更換避雷管后，光接收機電路恢復正常。

[例2]：打開光接收機后，發現電源指示燈不亮，經測量發現開關電源無24V輸出，可以判定開關電源電路已損壞，更換開關電源的穩壓模塊后，光接收機電路恢復正常。

[例3]：皋埠某村光接收機發現光功率在 -7dBm ～ 1dBm 之間變化，仔細檢查是一尾纜被打成了“小結”造成的故障，將尾纜“小結”松開并固定好。故障排除。

[例4]：光接收機信號時好時不好。檢查發現光功率、電源電路都正常，調節可調衰減器，信號恢復正常，但一會兒信號又衰減下去，可以判定是可調衰減器接觸不良的故障，更換此可調衰減器后，故障排除。

[例5]：皋埠五和村一只光接收機OUT1、OUT2 輸出信號正常， OUT3、OUT4輸出信號偏低，且有網紋干擾。因為OUT1、OUT2輸出信號正常。仔細檢查可以判定放大模塊G3損壞，更換G3后故障排除恢復正常。

[例6]：某小區用戶反映接收電視圖像有兩條白色橫道滾動，判定是50Hz交流聲干擾。重點檢查電源電路。發現濾波1000μF／50V的電解電容有問題。因為濾波電容損壞使輸出的DC24V電壓紋波系數增大。50Hz交流信號被調制到射頻上，在電視機屏幕上表現即為白色橫道滾動現象。更換濾波電容 1000μF／50V后故障排除恢復正常。